Коммуникациялари техникуми оптик алоқа тизимлари

3.4. Оптик толада дисперсия

Оптик толада сигналларни узатиш сифатига таъсир қилувчи энг муҳим омиллардан бири дисперсия ҳисобланади. Дисперсия бу ёруғлик импульслари охирларини чўзилиши, яъни импульсларни кенгайишидир. Импульслар кенгайиб, бир бирини қоплайди, символлараро бузилишлар юзага келади ва қабул қилишда импульслар кетма-кетлигидан узатилган фойдали информацияни ажратиб бўлмай қолади (3.16-расм).

Дисперсия ўтказиш қобилиятини камайтириб, оптик тизимларни иш тезлигини чегаралайди. Дисперсия– импульсларни кенгайиши, L узунликли кабелни кириш ва чиқишидаги импульслар давомийлигини квадратик фарқи сифатида қуйидаги формуладан аниқланади:

(4.4)

Одатда дисперсия бир километр ҳисобида меъёрлаштирилади ва пс/км да ўлчанади. Дисперсияни қуйидаги турлари мавжуд.

3.4.1. Модалараро дисперсия

Модалараро дисперсия тола бўйлаб модаларни турли йўналишларда турли вақтда тарқалиши билан боғлиқ. Кўп модали толага сонли апертура бурчаги чегарасида бир неча рухсат этилган модалар киритилиши мумкин.

3.18-расм. Кўп модали оптик тола кесимида ёруғлик манбаидан берилаётган учта моданинг тарқалиши кўрсатилган (идеаллаштирилган расм).

Уларни ҳаммаси турли йўналишларда тарқалади ва узатувчи манбадан қабул қилгичга турли вақтларда етиб келади. 3.18-расмда қуйи тартибли мода 2 та қайтишга эга бўлса, юқори тартибли мода толанинг шу кесимида 7 та қайтишга эга. Натижада юқори тартибли мода энергияси қуйи тартибли мода энергиясига қараганда кечикади. Қабул қилинган импульслар йиғиндисида бир импульсни қўшни импульс интервалига тушишидан қўшни импульс хато қабул қилинади. Модалараро дисперсия кўп модали узатиш тизимларининг камчилиги ҳисобланади. Бу турдаги дисперсия бузилишларини бир модали толаларни қўллаш орқали бартараф этиш мумкин. Чунки ундан фақат битта асосий мода узатилади.
3.4.2. Хроматик дисперсия


Хроматик дисперсия ҳам дисперсиянинг бошқа турлари каби импульсларни кенгайиши туфайли ҳосил бўладиган бузилишларга олиб келади. Хроматик дисперсияни материал ва тўлқин узатувчи (тола) дисперсияларининг йиғиндиси ташкил этади:

D_x = D_м+ D_т. (4.5)

Хроматик дисперсия пикосекунд/нанометр*километр (пс/нм·км) да ўлчанади. (1 пс = 1·10^-12 с, 1 нм = 1·10^-9 м ). Бу 1нм кенгликдаги импульсни 1км узунликдаги тола орқали ўтгандаги пс да кенгайишидир. Масалан: бир модали стандарт толаларда 1550 нм тўлқин узунлигида хроматик дисперсия қиймати 17 пс/нм*км атрофида бўлади. Дисперсиянинг бу тури бир модали толаларга ҳам, кўп модали толаларга ҳам хос. Лекин бир модали толаларда кўпроқнамоён бўлади.